三峡库区白水河滑坡发育特征及影响因素研究

夏 园 园

(1.三峡大学土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002; 2.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北 宜昌 443002)

三峡库区白水河滑坡发育特征及影响因素研究

夏 园 园1，2

(1.三峡大学土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002; 2.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北 宜昌 443002)

以三峡库区秭归县白水河滑坡为研究对象，通过对滑坡的野外调研，对滑坡的工程地质概况和滑坡特征进行深入探讨。从滑坡自身地质条件和外界影响因素对其变形失稳机理进行研究，分别从四个方面对滑坡影响因素进行深入分析，为边坡工程的支护和预防灾害发生提供理论依据和指导作用。

白水河滑坡，工程地质概况，滑坡发育特征，影响因素

0 引言

白水河滑坡位于湖北省秭归县沙镇溪镇长江南岸，属于典型的水库型滑坡。该滑坡不仅在地形地貌上具有典型的滑坡特征，而且在地质构造、成因机制、水文地质条件等方面都具有代表性和典型性。因此，研究该滑坡的工程地质概况、滑坡发育特征和影响滑坡失稳变形的各种因素，不仅能有效预防滑坡地质灾害的发生。而且对三峡库区其他滑坡的防治和预测预报提供科学的理论指导，具有十分重要的经济和社会研究价值。

1 滑坡工程地质概况及发育特征

1.1滑坡工程地质概况

白水河滑坡位于长江主干道南岸，距三峡大坝坝址56 km,属秭归县沙镇溪镇乐丰村。滑坡体处于长江宽河谷地段、单斜顺层斜坡，南高北低，向北即长江河谷方向渐低，呈阶梯状向长江展布，属侵蚀堆积河谷丘陵地貌。从纵向上看，地面形态呈折线状，滑坡前缘即高程130 m～160 m段地形坡度为27°～31°；中部即高程160 m～180 m段地形较为平缓，坡度5°～12°；为滑坡平台，高程180 m～300 m段地形坡度相对较陡，一般为24°～36°。总的来说，滑坡前缘与后缘地形坡度较陡，中部较为平缓，呈上陡下缓的“靠椅状”；从横向上看，滑坡东西两侧略高，中间稍低，呈不规则平缓凹状地形。

滑坡区内地层主要为第四系崩坡积含碎块石粉质粘土、滑坡堆积体及侏罗系下统香溪组粉砂岩夹泥岩。

1.2滑坡发育特征

白水河滑坡形成于两近南北向的冲沟间，南高北低，滑坡前缘及后缘坡形较陡，一般为24°～36°，中部较平缓，坡度5°～12°；呈上陡下缓的“靠椅状”。

白水河滑坡平面呈不规则“圈椅”状，其后缘以岩土分界处为界，高程约为410 m,前缘临江，剪出口位于145 m水位以下，推测其高程为130 m。东西两侧以山脊为界，总体坡度约25°。其南北向长600 m,东西向宽700 m,滑体平均厚度约30 m,体积1 260×104m3,属深层大型土质滑坡。白水河全貌见图1。

从滑坡地貌来看，其前缘较陡，在库水长期侵蚀、剥蚀的作用下，形成临空面，为滑坡的滑移变形破坏提供了有利的空间条件。此外，滑坡后部及东西两侧较陡坡段为崩塌提供了良好的条件，而其上部堆积体也因坡形较陡蓄积了较大的势能。中部的平缓地段则为滑坡体后部崩塌块石提供了良好的堆积条件，也为前缘斜坡的变形提供了较大的堆积荷载。

白水河为一老滑坡，历史上发生过多次较大变形。2003年6月，三峡水库首次蓄水至135 m，白水河滑坡东侧中前缘出现一系列横向拉张裂缝，滑坡启动变形；2004年7月下旬，白水河滑坡出现明显宏观变形；2005年8月～2006年8月，位于滑坡高程约230 m的新建公路内侧边坡多处塌方，滑坡地表多处出现下沉拉裂缝；2007年7月是白水河滑坡变形破坏最强烈的一年，后缘公路内侧约10 m3滑体坐滑堆积于公路上，东侧及后缘边界基本贯通，西侧边界裂缝呈羽状断续展布；2007年8月～2008年4月滑坡变形又恢复到蠕滑变形发展状态；2008年8月～2012年7月，滑坡又处于加速变形阶段，滑坡变形主要集中在东侧中前缘，西侧滑坡无明显变形迹象，处于基本稳定状态。目前，白水河滑坡东侧及后缘边界基本贯通，西侧边界裂缝呈羽状断续分布。

2 滑坡影响因素

2.1地形地貌

白水河滑坡平面呈不规则“圈椅”状，单斜顺层斜坡，后缘最高高程为297 m,以后缘裂缝为界，前缘剪出口在长江库水位145 m水位以下，根据钻孔施工及现场调查访问，推测前缘剪出口高程在130 m左右。三峡水库蓄水以后，滑体前缘浸没于水中，前缘部分库岸坍塌，滑坡体前缘由于长期受河水冲刷，形成了有利于失稳的有效临空面，为滑坡的产生提供了有利的条件。

滑坡形态，纵向上，滑坡中、后缘滑面坡度较陡，中、前部较平缓，中部滑面坡度介于前后两者之间，为过渡带；呈后高前低、后陡前缓的折线状，高程145 m水面以下滑坡前部倾角13°～25°，高程145 m水面以上滑坡前部倾角7°～14°，中部倾角11°～19°，后部倾角28°～35°。从横向上看，滑坡东西两侧略高，中间稍低，呈不规则平缓凹状地形。滑坡后部及东西两侧较陡段为崩塌提供了良好的条件，而其上部堆积体也因坡形较陡蓄积了较大的势能。中部的平缓地段则为滑坡体后部崩塌块石提供了良好的堆积条件，也为前缘斜坡的变形提供了较大的堆积荷载。

白水河滑坡上陡下缓，形态上呈“靠椅状”或呈“勺状”，在降雨发生时，特别是连续暴雨或短时强降雨时，后缘较陡坡段地表土体入渗能力小于降雨强度，便会产生地表径流，由于坡面较陡，地表径流速度较快，降雨入渗量少，雨水对坡面的冲刷严重，容易造成后缘的滑塌。另一方面，从山体后方形成的地表径流水会沿着后缘较陡地段流入滑坡体的中前部，由于滑坡体中前部坡度较缓，地表径流速度小，很容易在该区域形成积水区，大量雨水的聚集，使得该区域滑体表面处于较长时间的饱和状态，便在地势低洼的地方形成大量的积水，为雨水的积聚和长时间的入渗提供了条件。滑坡后缘的滑塌很容易出现裂缝，裂缝很大程度上也是由于中部的滑坡土体经过长时间的雨水浸泡，其强度大大降低，在向下张力作用下，很容易出现拉裂现象。

2.2滑坡物质组成

由地质勘察资料可知：白水河滑坡体物质以碎块石土、粉质粘土为主，滑坡体不同区域、同一区域不同深度内，滑体组成物质碎块石和粉质粘土所占比例差异大，孔隙率变化较大，导致含水性极不均一，较松散的碎石土可以形成含水层或透水层，粘性土含量较大的碎石土隔水效果较好。这就导致在粘土含量较大的碎石土区域，由于粉质粘土及粘土具弱透水～微透水，大气降雨及地表水渗入地下的水量很小，因此，在一般情况下，大气降水大部分通过地表片流汇入长江，很小一部分渗入地下浅部岩土层内，遇长时间降雨，可能有部分地下水渗入深部滑体，但由于滑体土层渗透性差，水的蒸发或者继续径流排泄，岩土体在未完全饱和前，地下水大部分已经排出，少量地下水将可能在滑带附近富集，对滑带起浸泡软化作用，对滑坡稳定性造成不利影响。

2.3大气降雨影响分析

大气降雨对滑坡的作用分为地表径流产生的冲刷作用及降雨入渗产生的渗透作用。其中，降雨入渗产生的渗透作用是其主要方面。降雨入渗对滑坡的作用形式主要体现在以下方面：一是大量雨水的入渗、浸润，使得滑坡体饱和区域进一步扩大，以致松散的表层土体达到饱和，从而使土颗粒间的联结力大大降低，土强度显著下降，甚至土体变为流动状态，产生顺坡滑动现象；二是入渗滑坡体中的雨水与滑坡土体间的物理化学作用，产生渗流破坏，引起坡内土体土颗粒间的松动、运移甚至流失，从而掏空坡体，出现局部塌陷现象。

2.4人类工程活动

人类工程活动是造成边坡失稳的直接外因。沿江公路内侧变形强烈，说明沿江公路的开挖、扩建、居民开挖山坡土体建房等人类工程活动是滑坡变形的影响因素之一。对山坡进行了切坡，破坏了原地表植被，改变了斜坡地貌形态，加剧了地表水向滑带土的入渗，软化滑带土，这些都导致滑坡产生局部变形破坏。

3 结语

本文通过对白水河滑坡地质勘察资料的分析，归纳和总结出了白水河滑坡工程地质概况、滑坡发育特征和滑坡主要影响因素。滑坡主要影响因素包括四个方面：地形地貌、滑坡物质组成、大气降雨影响以及人类工程活动等。对水库型滑坡的特征有了进一步的认识和探讨，为以后三峡库区水库型滑坡灾害的预测预报和防治提供理论依据和实际参考价值。

[1] 沈 健.降雨与库水耦合条件下白水河滑坡变形机理研究[D]．宜昌：三峡大学，2015.

[2] 简文星，殷坤龙，罗 冲，等.三峡库区万州安乐寺滑坡滑带特征[J]．地球科学，2008,33(5):672-678.

[3] 简文星，殷坤龙，马昌前，等.万州侏罗纪红层软弱夹层特征[J]．中国地质灾害与防治学报，2005,16(4):20-23.

[4] 李 晓，张年学，廖秋林,等.库水位涨落与降雨联合作用下滑坡地下水动力场分析[J]．岩石力学与工程学报，2004,23(21):3714-3720.

[5] 崔冠英.水利工程地质[M]．北京：中国水利水电出版社,2003.

StudyondevelopmentcharacteristicsandinfluencingfactorsofBaishuiRiverlandslideinThreeGorgesReservoirarea

XiaYuanyuan1,2

(1.CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,ThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China; 2.KeyLaboratoryofGeologicalHazards,MinistryofEducation,ThreeGorgesReservoirArea,Yichang443002,China)

In this paper, the Baishui River landslide in Zigui County of Three Gorges Reservoir area is studied, and the engineering geology and landslide characteristics of landslide are discussed in depth by field investigation of landslide. This paper studies the deformation and instability mechanism of the landslide itself from the geological conditions and the external factors, and analyzes the influencing factors of the landslide from four aspects respectively. And provide theoretical basis and guidance for the support of slope engineering and the prevention of disaster.

Baishui River landslide, engineering geology, landslide development characteristics, influencing factors

1009-6825(2017)30-0065-02

2017-08-16

夏园园(1990- ),男,在读硕士

P642.22

A